城市內澇預警的案例
【方案介紹】極端天氣系列產品一：城市內澇預警智慧平臺
今年7月，鄭州、新鄉等多個城市出現嚴重內澇，多條河流堤防發生決口，這不是個例，今年以來，我國洪澇災害頻發，已造成3481萬人次受災，200多人死亡失蹤，直接經濟損失高達1230億元。
圖源自網絡
面對這樣令人揪心的數字，不禁陷入沉思，我們能做什么？說實話，鄭州被淹的時候，如果本仙女不是剛上班還在試用期，絕對會請假去報名做志愿者，不然對不起這10年球齡造就的強健體魄。
我們也思考，作為專注于工業仿真的遠算，可以做些什么來緩解這些突如其來的災難造成的損失，不讓太多人流離失所痛失摯愛？
工業仿真可以模擬臺風引起的巨浪對核電站的影響，還可以模擬泥沙傳輸，那當然也可以做城市發生內澇時的預警模擬來配合城市應急響應，做泄洪引起的洪峰對下游沿河建筑設施等的影響模擬來調控水庫資源調度，做洪水和溢流壩模型來進行洪水安全風險分析。
于是，我們使用EDF開源軟件，基于工業仿真平臺第一次推出民生產品：城市內澇預警智慧平臺、大壩健康管理數字化平臺和水庫資源調度與洪峰推演平臺的極端天氣系列產品。
本期先介紹第一個產品：城市內澇預警智慧平臺。
考慮到極端現象出現時，依賴歷史數據的傳統數據監測方案不能滿足推演評估的要求，且因數據不全和精度受限，現有的分析方案沒有辦法有效完成城市內澇預警和應急響應，一旦發生斷電的情況，應急預警設備會癱瘓以至于無法支持預警和應急措施的實施，我們推出城市內澇預警智慧平臺。
展開 【EDF開源CAE】使用TELEMAC-MASCARET模擬城市降雨造成的內澇沖淹
今年以來，洪澇災害頻發，導致多處水庫垮壩、管涌、漫壩，數個城市出現嚴重內澇，多條河流堤防發生決口，已造成3481萬人次受災、200多人死亡失蹤，直接經濟損失高達1230億元。
那怎樣才可以最大限度的降低人員傷亡和損失呢？
21世紀以來，人類采取了各種措施來抗御洪水，洪水風險分析是至關重要的一環。根據洪水風險分析的結果，人們可以進行防洪規劃，合理分配防洪減災力量，將洪水造成的損失降到最低，甚至做到零人員傷亡。
目前洪水風險分析常采用的方法有地貌學方法、歷史洪水類比方法、水文水力學方法。
地貌學方法
根據地區地貌特征的空間分布進行分析
數據老舊不準確，結果比較粗略
歷史洪水類比方法
根據歷史洪水的淹沒特征反映洪水風險
對洪水的量化描述程度不高，結果精度受限
水文水力學方法
根據最新地理信息（城市建筑、道路、地鐵、隧道等）、人口信息、經濟狀況等進行數值模擬仿真
結果更加精確，適用范圍更廣，靈活度高，可結合其他因素(如人口、經濟等)出綜合預測結果
本案例中，我們根據地理特征、建筑及街道尺寸等信息，使用水文水力學方法，以TELEMAC-MASCARET為工具，對特大降雨可能造成的城區內澇場景進行推演，計算出淹沒范圍、淹沒水深、淹沒時長、水流流速等動態信息，并將其展示在衛星圖上，構建出逼真的洪水演進場景（如下圖所示），為城鎮的防洪減災工作提供了有效的科學依據，并為后期的城市內澇預警、防范預測、應急響應方案提供技術基礎。
展開 【深入行業】遠算參加第十二屆雨洪管理與水環境綜合整治高級研討會
城市水環境治理和排水防澇問題一直是城市水務管理的重點內容，遠算自主研發的城市內澇預警數字孿生產品，基于國產水動力模型可進一步增強城市防洪排澇能力，為海綿城市建設提供強大助力，在本次會議受到了大家的廣泛關注。
遠算城市內澇預警數字孿生平臺基于實時天氣預報和城市數字底板，結合國產可控水動力數值仿真和排水系統模型，借助高性能并行計算，從時間和空間兩個維度預判風險分布情況，充分掌握防汛救災工作重點，有效開展城市排水防澇工作。
城市實體與虛擬孿生體的映射與交互
遠算始終堅持發揮自身數值仿真技術優勢，結合現代化智慧城市應用需求，賦能城市雨水防澇規劃與風險管理，積極推動智慧海綿城市建設。
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展開 【精彩回顧】數字孿生賦能智慧水利，遠算參展2022中國水博覽會
遠算的
大壩健康管理
、
城市內澇預警
、
流域洪澇風險管理等水利數字孿生系列產品
及
遠算
短視頻水流測速APP
亮相本次水博會。
浙江遠算展臺
參展人員了解遠算水利數字孿生產品
11月3日，遠算副總裁閔皆昇博士在會議主論壇發布了《國產可控水利模型內核助力水利數字孿生》報告。閔博士分享了遠算數字孿生水利和數字孿生水利工程產品方案，即以物理對象為單元，時空數據為底座，數學模型為核心，水利知識為驅動，對物理對象全要素和水利治理管理全過程進行數字化映射，智慧化模擬，實現同步仿真運行，虛實交互，迭代優化，構建“三算”，實現“四預”，并詳細介紹了大壩健康管理、城市內澇預警、流域洪澇風險管理等水利數字孿生產品已落地應用案例。
浙江遠算閔皆昇博士發表演講
未來，公司將繼續深耕行業，以遠算數字孿生賦能智慧水利，積極推動水利數字孿生平臺標準化、行業標桿化及方案落地化發展。
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展開 
【精彩回顧】遠算亮相2023中國水博覽會并圓滿舉辦2023渠道大會
現有預警體系可支撐監測數據有限，被動防御突發災情，也缺乏極端汛情應對策略經驗。
【產品介紹】遠算流域洪澇風險管理數字孿生平臺
流域洪澇預警數字孿生平臺是遠算科技為流域防洪管理部門搭建的一套全域超前預報、預警、預演、預案系統。借助高性能并行計算，驅動國產可控水文水動力耦合模型，快速獲取洪澇風險要素的全域變化動態，助力管理部門科學研判風險，積極響應流域應急行動。
遠算科技也為防洪應急管理部門新推出了水庫群防洪聯合調度數字孿生平臺，智能算法提供聯合調度最優方案，國產可控水利模型實現水庫群趨勢智慧化模擬，為防汛會商提供決策依據。
城市內澇預報預警
改革開放以來，城鎮化快速發展，一座座高樓拔地而起，隨之帶來的卻是自然調蓄空間不斷縮減，再加上排水系統老舊損毀等問題，突發強降水極易帶來城市內澇風險。
【產品介紹】遠算城市內澇預警數字孿生平臺
遠算科技為防汛防澇管理部門搭建的城市內澇預警數字孿生平臺，接入實時天氣預報，根據城市建筑、下墊面參數、地下管網等，構建城市監測數字底板，以國產可控水動力數值仿真和排水系統模型算法，將整個城市布滿監測虛擬測點。
提供積水預報、風險預警、內澇預演和聯動預案，實現城市內澇防洪全流程智能化運維。
水流測速
遠算科技水利應用場景廣泛，最近新推出了視頻測流水利感知系統，流速流量，一步到位。
視頻測流水利感知系統
該產品作為一款非接觸式河道流速測量工具，運用了圖像正射矯正技術和大尺度粒子圖像測速技術，還原河道真實三維信息，實現河道表面全場流速測量和斷面流量測算，充分結合各種攝像設備，獲取目標點位流速數據，降低測流成本。
視頻測流水利感知系統
適用于多種河道、流速、流態、水深情況，可廣泛應用于灌區、防洪、水文等多種測流場景。
展開 【精彩回顧】國產仿真模型+先進智能算法，遠算科技參加2023智慧水利建設論壇
【產品介紹】遠算流域洪澇風險管理數字孿生平臺
在水網流域，遠算科技流域洪澇預警數字孿生平臺針對極端天氣下成災快突發性強、災害防御被動等特點，通過驅動國產可控水文水動力耦合模型，快速識別水域洪澇風險，災情推演積累經驗，超前處置主動防御，勾勒流域時空數據一張圖，從過去、現在到未來，牢牢把控水網流域安全。
除了洪澇預警，優化調度也是水網流域的重要內容。遠算科技也新推出了水庫群防洪聯合調度數字孿生平臺，多目標優化，多水庫聯調，多維度綜合評價，實現流域精準合理優化調度。
【產品介紹】遠算城市內澇預警數字孿生平臺
再到城市的智慧防澇，遠算科技城市內澇預警數字孿生平臺接入天氣預報信息、構建城市數字地板，發揮自有國產可控水動力數值仿真和排水系統模型優勢，時間空間雙重預判風險分布情況，淹沒水深、流速、范圍信息一手掌握。
視頻測流水利感知系統
遠算科技水利應用場景廣泛，創新性研發了視頻測流水利感知系統，以先進AI智能算法正射矯正處理原有圖像，識別捕捉水流示蹤粒子，計算全場河面水流速度，零門檻，易操作，實現1部手機、10秒視頻，3步完成專業水流測速。
遠算科技致力于發揮自有國產仿真模型和先進智能算法優勢，持續拓展水利行業數字孿生應用場景，積極參與行業經驗交流，分享優秀實踐經驗，深耕水利行業，持續推出優質數字孿生系列產品，賦能智慧水利建設，助推新階段水利高質量發展。
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展開 【精彩回顧】水利數字孿生產品推動水利數字化建設，遠算參加浙江省數字水庫專題技術交流會
遠算將數值仿真技術與水利行業創新性地融合，自主研發了大壩健康管理數字孿生平臺、城市內澇預警數字孿生平臺及流域洪澇風險管理數字孿生平臺等水利數字孿生系列產品，實現大壩健康、水庫泄洪、洪峰推演與城市內澇的全流域數字孿生耦合聯動。
大壩健康管理數字孿生平臺是為業主搭建的大壩實時健康體檢系統，運用仿真數值模擬、數據建模分析、高性能計算等先進技術，實時獲取監測點數據，并將在線監測數據與建模分析數據有機結合，充分利用仿真模型創建一個與物理實體相互映射、協同交互的數字孿生體。
平臺可為用戶大幅度減少運維投入，幫助運維人員評判大壩健康狀況和風險情況，及時獲取預警信息，實現預報-預警-預演-預案功能，為大壩的安全管理提供輔助決策依據。
遠算一直以來致力于運用國產
可控水利模型內核助力水利數字孿生，未來也將繼續將數字孿生技術同水利行業知識相結合，助力水利數字化發展，賦能智慧水利建設。
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展開 【精彩回顧】遠算舉辦“解碼‘數字孿生水利’，賦能智慧水利發展”渠道大會
首先，遠算副總裁閔皆昇博士做了公司介紹，講述了遠算以
高性能算力
、
國產模型算法
、
AI智能算據
能力為基礎，將數字孿生的虛實交互與融合應用到數字孿生水利和數字孿生水利工程的解決思路
，完成同步仿真運行，虛實交互，迭代優化，實現預報、預警、預演、預案的“四預”功能。
會上，遠算向大家詳細介紹了遠算水利系列產品——“大壩健康管理數字孿生平臺”、“城市內澇預警數字孿生平臺”、“流域洪澇風險管理數字孿生平臺”、“短視頻水流測速APP”
，對合作模式及方式提出合理構想，展示了遠算以國產自主可控水利模型內核助力水利數字孿生，賦能智慧水利的信心與決心。
與客戶深入交流探討
未來，遠算還將勇追潮頭，加強行業內合作交流，深度融合數字孿生技術與水利行業知識，對智慧水利發展發揮更強勁的支撐作用。
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展開 遠算參加第二屆防汛抗旱搶險新技術新產品應用研討與展示會
遠算從數字孿生底板、水利模型內核和水利業務聯動的方向出發，解析了水利數字孿生內涵，分享了遠算基于高性能云計算技術，驅動自有國產可控水利模型，自主研發的流域洪澇風險管理數字孿生平臺、大壩健康管理數字孿生平臺、城市內澇預警數字孿生平臺等水利數字孿生系列產品。遠算以淳安千島湖小流域為例，詳細介紹了遠算融合數字底板&監測、數據建模分析和仿真建模分析，自主搭建的流域洪澇風險管理數字孿生平臺。
淳安縣溪流眾多、山丘區地域面積廣，洪澇災害多發頻發，需要提前研判洪澇，評估水庫高水位運行影響。遠算為千島湖小流域搭建的數字孿生平臺，以流域數據為底板，接入實時天氣預報，借助高性能并行計算，驅動國產可控水文水動力耦合模型，針對大概250km2流域范圍，可提供未來24小時的洪澇風險精細化預報信息，實現水庫高水位運行時洪澇風險動態預演和極端暴雨場景下的洪澇風險預演，助力防汛科學精準決策，優化水庫泄洪調度方案，支撐防汛應急預案。
未來，遠算將繼續深耕水利行業，以數字孿生賦能智慧水利，積極推動水利數字孿生平臺標準化、行業標桿化及方案落地化發展。
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展開 城市山體滑坡事件頻發，滑坡災害預警系統亟待升級
城市山體滑坡事件頻發，滑坡災害預警系統亟待升級
5月8日5時許，福建三明市泰寧縣開善鄉發生山體滑坡，造成池潭水電廠1座辦公樓被沖垮、1座項目工地住宿工棚被埋壓。截至8日20時30分，泰寧山體滑坡失聯人數增加至41人，其中屬中國水利水電十六局35人、中國水利水電十二局6人。另據央視前方記者下午介紹，現場搜救人員用生命探測儀探測到3處疑似生命跡象，救援力量正全力推進，當地雨勢加大，有可能再次發生山體滑坡。
這讓我們想起2015年12月20日，廣東省深圳市光明新區鳳凰社區恒泰裕工業園發生的山體滑坡事件，那次災害滑坡覆蓋面積約38萬平方米，造成33棟建筑物被掩埋或不同程度受損，災害造成的失聯人員總數達到91人，其中男性59人，女性32人。
雖然兩次災害發生的原因并不完全相同，災害發生地區的地質情況也不完全相同，但隨著城市建設的發展，人們對土地利用的不合理因素增加，滑坡災害在人群密集地區甚至城市發生的可能性越來越大。因此，我們在災害預警方面所做的工作將顯得尤為重要。
尤其在城市渣土處理這個方面，在高速發展的城市由以前的零壓力成為現在政府一件非常頭痛的事情。
以深圳為例，2006年以后，深圳就進入了余泥渣土排放難的階段。
2006年，龍崗中心城余泥渣土受納場填滿封場并被征用為大運會場館建設用地；2007年，寶安西鄉、南山塘朗山受納場三期工程均使用完畢。而此時深圳申辦成功第26屆大運會，相關場館正如火如荼地建設；深南路、北環大道、濱海大道等道路大面積進行改造；軌道交通二期工程——1號線延長線、2、3、4、5號線集中開工。余泥渣土排放難的問題在原特區內外全面爆發，甚至對深圳市的社會經濟、城市環境、交通安全造成了嚴重挑戰。
展開 【資訊】助力國產工業軟件，遠算科技院士工作站建站院士陳國良進站指導工作
圖一 陳國良院士參加技術研討會
產品交流會上，水利產品團隊專家及骨干就水利數字孿生系統平臺等產品進行演示和匯報，包括大壩健康管理數字孿生平臺、城市內澇預警數字孿生平臺和流域洪澇風險管理數字孿生平臺，陳國良院士對水利系列產品工作表示高度認可。
水利工程仿真計算邏輯復雜，涉及流體力學，水動力等多學科專業知識，跨學科技術攻關難度大。務必要做到災情預警提前通知防護，竭力保證沿岸居民生命財產安全，意義重大。遠算科技通過數字孿生平臺，實現復雜工程技術軟件化，從技術層面看，是非常成功的一次實踐。
陳國良院士也提及了個人早年生活經歷，深知水利工程修筑改造是急當地群眾所急，功在當代、利在千秋的大事。遠算在謀求自身發展的同時，真切關注民生工程，用數值仿真技術賦能水利工程，以自身技術價值回歸社會。
座談會后，陳國良院士在廖銀博士的陪同下，與青年工程師們進行面對面交流，并在各個產品部工位頻頻駐足，瀏覽了創物云平臺與永康五金產業研發數字研發實驗室數字門戶網站。
圖二 創物云平臺產品演示
永康五金產業研發數字實驗室是依托永康市現代農機裝備技術創新中心建設的企業數字化研發仿真技術一站式綜合服務載體，助推中小企業利用現代化數字技術和專家人才解決企業快速發展面臨的產品更新、技術升級和人才進階的問題，促進永康五金產業高質量發展。
陳國良院士在線上體驗了永康五金產業研發數字實驗室的工業通用APP，并了解了實驗室賦能永康五金企業的案例。陳院士表示，對于中小企業來說，數字化升級是一件難事，但也是一條必經之路。借助實驗室這類平臺，企業創新這一核心競爭力能得到有效提升，這也是工業制造4.0浪潮里企業突破生產力瓶頸的最佳法門。
圖三 永康五金產品——腳踏式打氣筒實物演示
陳國良院士最后表示，院士工作站系政府推動，以企事業單位創新需求為導向，能夠真正解決企業問題。
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【精彩回顧】助推數字孿生水利建設，遠算參加第十一屆中國水利信息化技術論壇
遠算以先進的國產可控水利專業模型為核心，借助高性能并行計算，構建水利設施設備及流域內澇數字孿生體系，并利用數據同化技術持續率定參數優化模型，通過水工建筑物安全管理，流域洪澇和水資源管理，城市內澇預報預警三大應用場景全方位助力數字孿生水利建設運行安全管理，實現水庫泄洪、洪峰推演、流域洪澇與城市內澇的全流域數字孿生耦合聯動，推進水利數字孿生一體化建設。
同時，遠算也分享了大壩健康管理、流域洪澇風險管理等數字孿生平臺的落地案例，展示了平臺實際場景應用效果。
應用案例1：
華光潭水電站大壩健康管理
遠算運用仿真技術，增加虛擬測點，拓展監測區域，解決大壩年久老化所致的測點缺失或經費不足等問題；固化專家經驗，智能專家系統科學分析監測數據，降低監測數據解讀門檻；預演壩體未來趨勢，實現預測性維護，主動響應極端工況。
應用案例2:
千島湖小流域洪澇風險管理
遠算以流域數據為底板，接入實時天氣預報，運用數值仿真技術，針對約250km2流域范圍，提供未來24小時的洪澇風險精細化預報信息，彌補原有洪澇危險區域靜態圖帶來的災情認知脫節缺陷；進行水庫高水位運行洪澇風險動態預演，科學定量評估洪澇災害影響；預演極端暴雨場景下的洪澇風險，助力多部門及時響應預案決策。
遠算堅持深耕水利行業 ，積極參與業內技術經驗探討交流，以自身仿真技術與高性能云計算技術優勢，構建具有“四預”功能的水利數字孿生體系，助推智慧水利建設，賦能水利現代化發展新格局。
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展開 【中法合作】遠算科技赴法國電力集團研究院總部訪問交流，開啟中法技術創新新篇章
遠算團隊與法電研究院總部院長Bernard SALHA和副院長Jacques SACRESTE，在園區內中法國旗下合照
壹科技合作璀璨光芒
遠算CEO吳健明與法電研究院總部院長Bernard SALHA交換紀念品
基于前期合作，遠算科技在國內通過云端化、國產化、場景化的工業仿真創新模式，打造了“格物云CAE、專業仿真軟件、數字孿生平臺”三大系列產品，其中，數字孿生平臺在國內已經落地40+項目，深耕能源和水利行業，服務于核電、水電、風電核心設施設備運行維護、流域洪澇風險管理、城市內澇預測預警、水庫大壩健康管理、海上風電沖刷運維等業務。這些成果充分結合了中國能源和水利業務的實際需求和法國電力集團利用數值仿真技術服務行業應用的落地經驗。
貳技術交流擦出創新火花
此次訪問，遠算科技團隊拜訪了法電研究院總部的多個核心技術部門，包括ERMES、MFEE、PERICLES、PRISME以及LNHE實驗室和圣維南實驗室，這些部門為法國電力集團核電、水電以及新能源領域的工業數字化方面發揮了至關重要的作用。
訪問期間，遠算科技分別向各個核心部門與實驗室分享了相關創新產品在中國市場情況，得到了各個部門的高度認可。雙方就結構力學有限元分析、流體力學仿真分析，水動力學仿真分析、幾何劃分與網格生成算法、數據不確定性分析等技術領域進行深入交流，后期將在溯源算法、氣動載荷仿真、核電管道分析、巖土模型算法等課題上展開進一步合作。此外，雙方也將在數字孿生流域、核電專業設計軟件等具體業務層面展開合作。此次會議，雙方希望進一步加深技術合作，持續進行周期性的溝通，以及相互派遣工程師進行駐場交流。
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